http://hdl.handle.net/10183/78 Tue, 21 May 2013 20:52:39 GMT 2013-05-21T20:52:39Z http://hdl.handle.net/10183/71579 Estudo da influência de resinas hidrocarbônicas hidrogenadas nas propriedades de blendas com polipropileno Corrêa, Cristiano dos Santos Neste trabalho, o principal objetivo foi avaliar a influência de uma resina hidrocarbônica hidrogenada (RHH), de baixo peso molecular e alta temperatura de transição vítrea (Tg) na estrutura e propriedades finais de blendas de polipropileno (PP) com diferentes teores de comonômero etileno. As blendas foram preparadas a partir de um concentrado de PP/RHH e utilizando extrusora dupla-rosca. Os filmes foram obtidos em extrusora de matriz tubular descendente. Um estudo preliminar, em reômetro rotacional, foi realizado para determinar as temperaturas em que todas as blendas têm a mesma viscosidade, para que os filmes sejam obtidos em condições equivalentes de processamento para comparação das propriedades finais. Os resultados mostraram que a adição da RHH ao PP diminui a viscosidade em função do baixo peso molecular dessas resinas e da miscibilidade com o PP no estado fundido. Pela análise mecânico-dinâmica foi comprovada a miscibilidade da RHH com o PP. O estudo realizado pelo DSC mostrou à influência da RHH no comportamento térmico do PP. A cristalinidade do PP nas blendas aumenta com o aumento do teor de RHH. A temperatura de fusão e de cristalização para as blendas com homopolímero de polipropileno (i-PP) diminuíram, enquanto que, para as blendas de polipropileno randômico (PP-R) com maior teor de etileno, foi o comportamento oposto. Também foram avaliadas a espessura de lamela, a largura de pico de fusão e o t1/2 de cristalização não-isotérmica. Pela microscopia ótica foi observada a diminuição da velocidade de cristalização e do diâmetro do esferulito com a adição da RHH ao i-PP. As propriedades dos filmes de PP foram afetadas pela RHH. Os filmes das blendas apresentaram incremento no módulo secante sem modificações nas propriedades óticas. As propriedades de barreira melhoraram significativamente, obtendo a redução de até 49% na permeabilidade ao oxigênio e 31% na permeabilidade ao vapor d’água com a adição de 20% de RHH.; In this work, the main objective was to evaluate the influence of a hydrogenated hydrocarbon resin (RHH), low molecular weight and high glass transition temperature (Tg), in the structure and final properties of blends of polypropylene (PP) with different amounts of ethylene comonomer. The blends were prepared from a masterbatch of PP / RHH by using twin-screw extruder. The films were obtained in descending tubular extruder die. A preliminary study, in rotational rheometer, was conducted to determine the temperatures at which all blends have the same viscosity, in order to obtain films in equivalent processing conditions for proper comparison of final properties. The results showed that addition of RHH to PP decrease the viscosity because of the low molecular weight of these resins and the miscibility with the PP in the melt. Dynamic mechanical analysis was confirmed the miscibility between PP and RHH. The study by DSC showed the influence of RHH on the thermal properties of PP. It was observed that increasing the RHH content, the crystallinity of the PP in the blend also increases. It was observed a decreasing in melting and crystallization temperatures for the blends with polypropylene homopolymer (i-PP), while blends of random polypropylene (PP-R) with higher ethylene content, presented the opposite behavior. Also the lamella thickness, width of melting peak and t1/2 non-isothermal crystallization were evaluated. In i-PP homopolymer blends with RHH, by using optical microscopy, it was observed that the rate of crystallization and spherulite diameter decreased with the increasing of the amount of RHH. The film properties of PP were affected by the presence of RHH. It was an increase in the secant modulus of the films without any change in optical properties. It was found significant improvement in barrier properties. With the addition of 20% RHH, reduction in oxygen permeability was achieved until 49% and water vapor permeability, 31%. Sun, 01 Jan 2012 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10183/71579 2012-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10183/70940 Estudo da correlação das propriedades do diesel, biodiesel e suas blendas com a lubricidade Mattos, Camila Veríssimo Lutckmeier de O diesel tem a função, além de combustível, de lubrificante de determinadas partes mecânicas em motores a compressão, principalmente referente ao sistema de injeção. A diminuição da lubricidade provoca o desgaste prematuro do motor, contudo a perda desta característica natural do combustível pode ser melhorada por meio de aditivos. O biodiesel, entre outras características, funciona como um aditivo que confere um acréscimo de lubricidade ao diesel. A lubricidade do combustível está relacionada aos compostos orgânicos que contêm uma parte polar, sulfurada ou não, que formam uma camada limite na superfície do metal, protegendo-o contra o desgaste. No entanto, o decréscimo gradativo no valor máximo do teor de enxofre permitido na legislação do diesel, para atender a demanda governamental de redução do impacto ambiental, provocou a diminuição do caráter natural lubrificante do diesel. O presente estudo visa demonstrar a correlação existente entre propriedades físico-químicas do diesel petroquímico com a lubricidade de forma a permitir um resultado rápido, com uma análise simples e de menor custo analítico do que a análise de lubricidade ASTM D6079. O trabalho foi dividido em duas etapas. Na primeira etapa, a técnica de espectroscopia de impedância elétrica (EIE) foi utilizada para investigar propriedades dielétricas de amostras de diesel com diferentes concentrações de enxofre, biodiesel e suas misturas. As medidas de EIE, utilizando uma mistura de álcool isopropílico/tolueno como solvente, permitiram a diferenciação entre as resistividades das amostras. O acréscimo de biodiesel foi mais eficiente como aditivo de lubricitade em valores de adição de até 1%. Os resultados obtidos indicam uma relação linear entre a resistividade elétrica e o inverso do diâmetro de desgaste obtido pela análise de lubricidade (WSD-1). A presença de um único semicírculo no diagrama de Nyquist indica a presença de um único processo de relaxação na faixa de frequência investigada, ou diferentes processos com mesmo tempo de relaxação. Na segunda etapa do procedimento experimental, foram investigadas as propriedades físico-químicas do diesel como: viscosidade cinemática a 40°C (ASTM D445), enxofre (D5453 /D4294), densidade (ASTM D4052), condutividade a 20°C (ASTM D2426) e hidrocarbonetos aromáticos (ASTM D6591) a fim de desenvolver um modelo quimiométrico multifatorial com a lubricidade. O estudo de cada uma dessas propriedades individualmente mostrou que apenas a condutividade, o teor de enxofre e a concentração de triaromáticos apresentam correlação com a lubricidade. O método quimiométrico multifatorial permitiu a obtenção de dois modelos matemáticos, um baseado no teor de enxofre e condutividade e outro baseado no teor de enxofre e concentração de triaromáticos. Desta forma, observa-se que a lubricidade não está correlacionada a propriedades físicas como viscosidade e densidade e sim à composição química e às propriedades elétricas do combustível, as quais se referem a compostos com caráter polar permanente.; Diesel has the function, besides fuel, lubricant of certain mechanical parts in engines compression, mainly the injection system. The decreased ability to lubricate causes the premature engine wear. However, the loss of this natural characteristic of the fuel can be improved by means of additives. Biodiesel improves lubricity of petrochemical fuels. Diesel lubricity is due to the presence of organic compounds containing a polar part, sulphured or not, that form a boundary layer on the metal surface protecting against wear. The gradual decrease of the sulfur content in diesel fuels, according to the environmental concerns, removes the naturally occurring lubricants of this fuel. The present study aims to demonstrate the correlation between lubricity and physicochemical properties of the petrochemical diesel to obtain a fast result with a simple analysis and lower cost than the ASTM D6079 analysis. The work was divided in two steps. In the first step, Electric Impedance Spectroscopy (EIS) was used to investigate the dielectric properties of diesel samples, biodiesel and the diesel/biodiesel blends. The EIS was used with a solvent for the increased signal allowed the differentiation of the resistivity values of the each sample. These results indicate the existence of a linear relation between electrical resistivity and the inverse of the wear scar diameter (WSD-1). The single semicircles on the Nyquist diagram indicate only one relaxation process in the frequency range investigated or different relaxation process with similar time constants. In the second step it was investigated the relationship between lubricity and the physical and chemical properties of diesel as: kinematic viscosity at 40ºC (ASTM D445), sulphur (ASTM D5453/ D4294), density (ASTM D4052), conductivity at 20°C (ASTM D2426) and aromatic (ASTM D6591) in order to develop a multifactorial chemometric model. These study of each of these properties individually showed that only conductivity, sulphur content and concentration of triaromatic present correlation with the lubricity. Two multifactorial chemometric models were obtained, one based on sulphur content and conductivity and other based on the sulphur content and triaromatic concentration. Thus, it is showed that lubricity is not related to physical properties such as viscosity and density but to composition and electrical properties of the fuel, which are due to compounds with polar character. Sun, 01 Jan 2012 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10183/70940 2012-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10183/70687 Avaliação da perda de carga em um filtro granular em escala bancada para remoção de particulados oriundos da gaseificação/combustão de carvões Corbini, Letícia Xavier A retenção de particulados oriundos da combustão apresenta-se como um dos maiores problemas em sistemas de geração de energia a partir de carvão (IGCC), e tem como principais objetivos evitar incrustações e minimizar as emissões de poluentes atmosféricos. Para a remoção destes gases e particulados tem se mostrado conveniente a utilização de tecnologias de remoção que não utilizem água como veículo, o que reduziria o impacto ambiental e os custos para o tratamento dos efluentes gerados. Dentro destas características se enquadram os filtros granulares de leito fixo ou móvel. A proposta deste trabalho consiste no estudo de um filtro granular de leito fixo inicialmente em escala de bancada para futura remoção de material particulado seco oriundo da queima do carvão. Primeiramente foi feito um estudo do modelo do filtro utilizando o simulador comercial ANSYS CFX 11.0, como ferramenta computacional. Neste estudo foi possível verificar a perda de carga do leito, a velocidade do gás na entrada do leito, linhas de corrente do gás e pontos de turbulência e recirculação anterior à experimentação. A partir destes resultados preliminares foi possível a continuação do trabalho experimental que se deu em 3 etapas. A primeira foi o cálculo do perfil de velocidade do gás, a segunda a calibração da placa de orifício, instrumento de medida de velocidade e, por fim, as medias de perda de carga por diferença de pressão. Com os dados coletados calculou-se a permeabilidade hidráulica do leito, valor este aplicado ao modelo computacional para comparação com a permeabilidade teórica. Os resultados finais de perda de carga para o filtro, principal objetivo do trabalho, estão dentro do esperado e torna possível a continuidade do projeto para estudos futuros.; The particulate retention from combustion is presented with one of the biggest problems in systems of power generation from coal (IGCC), and has as main objectives to avoid fouling and minimize emissions of air pollutants. For the removal of these gases and particles has been shown convenient to use removal technologies that do not use water as a vehicle, which would reduce the environmental impact and costs for the treatment of effluents. In these characteristics are framed the fixed bed granular filter or moving bed granular filter. The purpose of this work is to study a fixed-bed granular filter initially in bench scale, for future removal of dry particulate material derived from burning coal. First a study was made of the filter model using the commercial simulator ANSYS CFX 11.0 as a computational tool. In this study it was possible to verify the pressure drop of the bed, the gas velocity at the entrance of the bed, current lines and gas recirculation and turbulence points before the experimentation. From these preliminary findings, it was possible to further experimental work was made in three steps. The first was the calculation of the velocity profile of the gas, the second orifice plate calibration, the measuring instrument speed, and finally the medium pressure drop by the pressure difference. With the collected data used to calculate the hydraulic permeability of the bed, a value applied to the computational model for comparison with theoretical permeability. The final results of loss for the filter, the main objective of this study are as expected and makes possible the continuation of the project for future studies. Sun, 01 Jan 2012 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10183/70687 2012-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10183/62372 Depuração para simuladores de processos baseados em equações Soares, Rafael de Pelegrini Na área de simulação de processos, existe uma visível tendência da migração das ferramentas seqüenciais modulares, que hoje são as mais amplamente utilizadas, para as baseadas em equações. Uma das principais vantagens do paradigma baseado em equações ou simultâneo é que este se mostra eficiente na solução de problemas de simulação, otimização, estimação de parâmetros e reconciliação de dados, todos baseados em um mesmo conjunto de modelos, evitando retrabalho de modelagem. Porém, a tecnologia simultânea também apresenta algumas deficiências, onde destacam-se os problemas de robustez tanto na modelagem quanto na obtenção de resultados numéricos. Este trabalho tem como objetivo reunir e desenvolver técnicas que permitam reduzir estas deficiências. Para tanto, as técnicas conhecidas para depuração de sistemas de equações que representam problemas estacionários e dinâmicos foram estudadas em detalhe. Pôde-se observar que para o caso estático os métodos disponíveis para depuração de modelos, já se apresentam em um nível bem desenvolvido. Já para o caso dinâmico, onde há uma maior complexidade, as técnicas conhecidas encontram-se em um nível de desenvolvimento muito menor. Neste ponto encontram-se as principais contribuições deste trabalho.; In the field of process simulation the movement from the sequential modular tools, which are currently the most widely used, to the equation based approach is clear. One of the key advantages of the equation based or simulatneous approach is that using a single model one can solve simulation, optimization, parameter estimation, and optimization problems. This fact avoids modeling rework for each application. However, the simultaneous technology has problems regarding modeling and solving robustness. This work aims to group and develop methods capable of minimize these deficiencies. In order to achieve this goal, available debugging approaches for both steady-state and dynamic system of equations were studied in detail. For the steady-state case well stablished debugging techniques are known. For dynamic models, where the complexity is higher, the analysis and debugging methods are much less mature. This was the source for the major contributions of this work. Mon, 01 Jan 2007 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10183/62372 2007-01-01T00:00:00Z